新型仿生膜傳感器的制備及其性能的研究.pdf

1、仿生膜的研究包括分子生物學(xué)、生物化學(xué)和材料化學(xué)等在內(nèi)的多種學(xué)科。生物膜是具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的選擇性通透膜，主要功能為：能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)運(yùn)送、信息識(shí)別與傳遞。在分子水平上對(duì)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行模擬，制成“仿生物膜”，將會(huì)衍生出化學(xué)材料與生物工程材料的新概念和新技術(shù)。因此，開拓仿生固定化的新材料、新途徑，研究生物分子在仿生界面的固定化、空間取向、生物活性變化的規(guī)律，將對(duì)生物傳感器、生物芯片、生物催化等領(lǐng)域的發(fā)展有著重要意義。
　　本文

2、對(duì)仿生膜的制備、仿生材料的選擇及合成做了詳細(xì)的介紹，并對(duì)蛋白質(zhì)修飾電極做了評(píng)述。主要研究了以下幾方面內(nèi)容：
　　1.用水熱法合成了硅基有序介孔分子材料SBA-15，研究了細(xì)胞色c(Cyt c)在SBA-15修飾玻碳（GC）電極表面的直接電化學(xué)行為。結(jié)果表明，在pH7.0磷酸緩沖溶液中(PBS)，細(xì)胞色素c在SBA-15修飾電極表面表現(xiàn)出一對(duì)準(zhǔn)可逆的氧化還原峰，電位差ΔE為87mV,式電位E0'為0.275 V，峰電流的大小與循環(huán)伏

3、安掃描速度成正比，說明細(xì)胞色素c在電極表面過程是受表面控制。固定在電極上的細(xì)胞色素c能促進(jìn)過氧化氫的催化還原，顯示出較高的親和力，為過氧化氫傳感器的研制提供理論依據(jù)。
　　2.采用循環(huán)伏安法探討了細(xì)胞色素c(Cyt c)在納米Mn3O4修飾玻碳電極表面的直接電化學(xué)行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Cyt c在納米Mn3O4修飾玻碳電極上呈現(xiàn)一對(duì)峰形較好且準(zhǔn)可逆的氧化還原峰，其式電位(E0)為56mV，峰電流與掃描速度呈線性關(guān)系，表明電極過程是一

4、個(gè)表面控制過程，電化學(xué)反應(yīng)效率常數(shù)(ks)為4.25 s-1。固定在Mn3O4上的Cyt c能促進(jìn)過氧化氫的催化還原，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果可為新型傳感器的研制提供依據(jù)。
　　3.采用全氟磺酸樹脂Nafion將金屬氧化物Fe2O3顆粒細(xì)胞色素c(Cyt c)固定玻碳電極（GCE）表面，制備了Nafion/Cyt c/ Fe2O3修飾的玻碳電極，構(gòu)建了基于直接電子傳遞的過氧化氫(H2O2)生物傳感器。在0.1mol/L pH7.0的磷酸鹽緩沖溶

5、液中，修飾電極的循環(huán)伏安曲線上顯示出一對(duì)準(zhǔn)可逆的氧化還原峰，式量電位為22mV。Cyt c在修飾電極表面的異相電子轉(zhuǎn)移速率常數(shù)為1.21s-1。修飾后的電極對(duì)過氧化氫有良好響應(yīng)，響應(yīng)時(shí)間小于10s，電極的安培響應(yīng)與H2O2濃度在2.0×10-6mol/L~3.0×10-3mol/L范圍內(nèi)成線性關(guān)系，檢出限為1.0×10-6mol/L，米氏常數(shù)為1.35mmol/L，顯示出較好的親和力。
　　4.采用涂附法將十六烷基三甲基溴化胺(C